淺析建筑物防雷接地設(shè)計要點(diǎn)

劉 明

（江蘇省華建建設(shè)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225101）

淺析建筑物防雷接地設(shè)計要點(diǎn)

劉 明

（江蘇省華建建設(shè)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225101）

民用建筑的防雷接地設(shè)計是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程。筆者以多年從事建筑電氣設(shè)計工作的經(jīng)驗(yàn)與視角，對民用建筑防雷接地設(shè)計的相關(guān)概念、要素及設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的闡述，最后對工程設(shè)計中遇到的問題進(jìn)行了探討。

民用建筑 防雷接地 設(shè)計 措施

前言：

我國的民用住宅建筑一般為多層、小高層、及高層，大多為一梯二戶、二梯四戶及三梯六戶類型為主。由于設(shè)計者眾多，各個設(shè)計者及設(shè)計單位對國家的防雷規(guī)范理解的不甚相同，設(shè)計出來的圖紙也是五花八門，給施工單位和檢測部門帶來了很大的麻煩。

1.建筑防雷接地相關(guān)概念介紹

防雷裝置：包括外部雷電防護(hù)裝置和內(nèi)部雷電防護(hù)裝置。其中內(nèi)部雷電防護(hù)裝置又可分為等電位連接系統(tǒng)、合理布線系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)、電涌保護(hù)器等幾個部分，它的主要作用是避免雷電流在產(chǎn)生的電磁效應(yīng)影響與破壞需防空間內(nèi)的布置。而外部雷電防護(hù)裝置主要作用是防直擊雷，它可以分為引下線、接閃器和接地裝置等。

避雷引下線：避雷引下線是將避雷針接受的雷電流引向地下裝置的導(dǎo)線體。防雷裝置的引下線應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。等電位連接：是指用電涌保護(hù)器或等電位連接導(dǎo)體將分離的導(dǎo)電物體與裝置相連，其目的是防止雷電流在兩者之間作用產(chǎn)生電位差。

雷擊電磁脈沖：它是一種由干擾源的直接雷擊和附近的間接雷擊而引起的電磁效應(yīng)。該現(xiàn)象大部分是由于雷電流或磁輻射干擾以及被雷電擊中裝置的電位上升而通過連接導(dǎo)體的干擾。

接地：目前最常用的防雷接地方式根據(jù)保護(hù)對象的不同分為兩種，第一種接地是為了保護(hù)設(shè)備的主要功能而進(jìn)行的接地，顧名思義，我們將這接地方式為功能性接地，另一種就是為了保護(hù)人或者設(shè)備不受到雷電的損壞而進(jìn)行的接地保護(hù)，這種接地方式我們稱之為保護(hù)性接地。

2.滿足國家規(guī)范的幾個基本條件

（1）接閃功能：指建筑物具備接閃功能要包括的基本條件，主要有接閃設(shè)備的形式，一般有避雷針、避雷帶及避雷網(wǎng)三種常見的形式，接閃器的耐流耐壓能力、當(dāng)然，還要從實(shí)用性方面進(jìn)行考慮，包括接閃器的造價及與建筑物的統(tǒng)一性考慮

（2）分流影響：該要素指的是引下線對分流效果的影響。影響分流效果的主要是它的粗細(xì)及個數(shù)。如果引下線個數(shù)比較多的花，每根上通過的雷電相對來說就比較小，這樣感應(yīng)范圍也會相應(yīng)變小。而且線與線之間的距離國家有明確的固定，設(shè)計時應(yīng)該把該因素也考慮進(jìn)去。如果引下線比較長，需要贈加均壓環(huán)。

（3）均衡電位：指使建筑物內(nèi)的各個部位都形成一個相等的電位，即等電位。

（4）屏蔽作用：現(xiàn)代建筑物內(nèi)，普遍會有各種樣的電子設(shè)備，它們在雷電天氣時，也會不同程度的受到電磁波的危害，而且這些設(shè)備靈敏性又比較高，不僅在它所在的建筑物接閃時會受到一定程度的電子干擾，而且，在它附近的建筑物接閃時，它們也會受到一定的電磁干擾。所以，在防雷設(shè)計時，一定要考慮該因素。

3.民用建筑的防雷接地設(shè)計要點(diǎn)

3.1 關(guān)于直擊雷的防范措施，需要考慮以下設(shè)計要點(diǎn)：

①首先是接閃器的形式，目前最常用的兩種形式就是避雷針以及避雷網(wǎng)，當(dāng)然，還可以采取二者都存在的接閃器形式。還可以根據(jù)實(shí)際情況，就地取材，利用建筑物內(nèi)存在的一些金屬類的設(shè)備作為接閃器，當(dāng)然，這些接閃器一定要符合相關(guān)的規(guī)定要求。除了這些接閃器，還是有很多其他形式的消雷器。其他種類的消雷器，只適合那些具有高桿鐵塔的建筑物上。在設(shè)計時還應(yīng)該注意將屋外的一些突出物考慮在內(nèi)。需要的時候，要給這些突出物做額外的防雷處理

②引下線的設(shè)計

引下線應(yīng)該先利用建筑物已有的設(shè)施，譬如剪力墻中的主鋼筋、消防梯、等等。當(dāng)利用這些設(shè)施作為引下線時，要相應(yīng)的加上可供測量、外接人工接地體和做等電位聯(lián)接用。

③接地裝置的設(shè)計

接地裝置的設(shè)計是基本同于第二項(xiàng)引下線的設(shè)計，也可以先就地取材，采用建筑物內(nèi)的相關(guān)設(shè)施，現(xiàn)代建筑，基本都有鋼筋混凝土的土梁，就可以直接利用這些鋼筋形成一個環(huán)形裝置，再進(jìn)行接地處理。若建筑物內(nèi)無鋼筋土梁時，可在建筑物周邊的無鋼筋閉合的條形混凝土基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)計上可以復(fù)用的接地裝置。所謂可以復(fù)用的接地裝置，就是將建筑物內(nèi)各個系統(tǒng)中的設(shè)備與其接地線柱連接起來，注意連接方式，必須有一根銅芯電纜作為單獨(dú)的引下線進(jìn)行連接。將這些設(shè)備和建筑物內(nèi)的各個系統(tǒng)工作接地、變壓器和柴油發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)工作接地等共用接地裝置時，接地電阻值應(yīng)小于 1 歐姆。

3.2 防雷接地設(shè)計還應(yīng)包括對側(cè)擊雷的防范，它的設(shè)計要素有以下幾點(diǎn)：

如果建筑物的高度超過六十米，且為鋼筋混凝土或者鋼結(jié)構(gòu)，這些建筑物可以采取以下措施進(jìn)行防側(cè)擊雷：

①建筑物內(nèi)的鋼筋結(jié)構(gòu)應(yīng)該連接在一起

②引下線可以采用建筑物內(nèi)的鋼筋

③如果外墻上的金屬欄桿或者門窗之類的金屬物體高于 60 米時，應(yīng)該把這些金屬設(shè)施的防雷也考慮進(jìn)去。

④建筑物內(nèi)如果有金屬管道是豎直鋪設(shè)的，應(yīng)該把這些金屬物的頂部與底部連接到防雷裝置上。

⑤如果建筑屋內(nèi)有組合柱和圈梁，設(shè)計時就可以把這些圈梁的鋼筋作為均壓環(huán)，如果建筑物內(nèi)沒有圈梁，就需要每隔三層鋪設(shè)均壓環(huán)?；诘谒狞c(diǎn)的考慮，把豎直鋪設(shè)的金屬管道與均壓環(huán)相連。

3.3 如何更好的防范雷電感應(yīng)？它的設(shè)計要素有以下幾點(diǎn)：

①第一種辦法，也是最有效辦法，就是將被保護(hù)的建筑物內(nèi)所有的金屬設(shè)備及金屬裝置都進(jìn)行接地處理。這個時候就需要將建筑內(nèi)所有和金屬有關(guān)的設(shè)備接到設(shè)計師設(shè)計的防雷裝置的保護(hù)接地裝置上。

②第二就是要從建筑物內(nèi)的管道考慮，建筑物內(nèi)相鄰的兩個長金屬物如果間距小于一百毫米時，就需要進(jìn)行防雷電感應(yīng)處理，使用金屬線跨接。

4.實(shí)際設(shè)計中需要注意的問題

4.1 如何準(zhǔn)確的劃分建筑物的防雷分類

目前，建筑物的防雷分類主要分為三大類，主要從以下三個方面進(jìn)行考慮，第一點(diǎn)，也是最重要的一點(diǎn)，設(shè)計師需要考慮該建筑物的具體使用價值，即它的重要性，第二點(diǎn)需要考慮的便是它的使用性質(zhì)，是作為廠房使用還是一般的住宅使用，第三點(diǎn)，如果該建筑內(nèi)的防雷裝置被損壞，產(chǎn)生的風(fēng)險有多大，可預(yù)估還是不可預(yù)知的，一般的建筑物只牽扯到第二類和第三類防雷。

4.2 怎么來確定防雷引下線所規(guī)定的間距

由于雷電流是通過電氣路徑經(jīng)過防雷引下線及屋頂避雷帶的，所以我們通常所說的防雷引下線的“間距”，是指“電氣間距”，并不是“物理間距”。也就是說，需要“拉直”彎彎折折的避雷帶來計算“電氣長度”，進(jìn)而得出防雷引下線的間距。

結(jié)束語：

防雷與接地是一項(xiàng)艱巨而又重要的工作，必須在工程設(shè)計的初始階段就認(rèn)真加以考慮。除了按照等電位原則，做好滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的的共用接地網(wǎng)、綜合全面的考慮防雷與接地外，還應(yīng)擬定并執(zhí)行合理正確的防雷接地方案，使用可靠性高的防雷設(shè)備和質(zhì)量可靠的電氣設(shè)備，以此保護(hù)我們的線路和設(shè)備免受雷擊的危害。

TU7

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1007–6344（2015）01–0162–01